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截至2023年12月底，山東省轄濟(jì)南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺(tái)、濰坊、濟(jì)寧、泰安、威海、日照、臨沂、德州、聊城、濱州、菏澤16個(gè)設(shè)區(qū)的市，縣級政區(qū)136個(gè)（市轄區(qū)58個(gè)、縣級市26個(gè)、縣52個(gè)），鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政區(qū)1822個(gè)（街道693個(gè)、鎮(zhèn)1072個(gè)、鄉(xiāng)57個(gè)）。2023年年末常住人口10123萬人。（注：行政區(qū)劃數(shù)據(jù)由山東省民政廳提供；年末常住人口數(shù)據(jù)由山東省統(tǒng)計(jì)局提供。）
山東，最初作為一個(gè)地理概念，主要指崤山、華山或太行山以東的黃河流域廣大地區(qū)。金大定八年（1168年）置山東東路、山東西路，設(shè)山東東路統(tǒng)軍司，“山東”始作為政區(qū)名稱。明洪武元年（1368年），置山東行中書省。清初設(shè)置山東省，“山東”才成為本省的專名。因西周封邦建國時(shí)，今山東境內(nèi)曾存有齊、魯、曹、滕、衛(wèi)諸國，周公旦封于魯，所以現(xiàn)在山東省簡稱“魯”。
山東行政區(qū)劃溯源，與全國一樣，大致萌芽于夏代。在氏族部落基礎(chǔ)上聯(lián)成的一些“方國”，孕育著行政區(qū)的胚胎。
夏商時(shí)期，今山東地域范圍的方國，文獻(xiàn)上記載的有130多國。其中，夏后氏后國和夏世侯伯之國13個(gè)，商氏后國和商氏侯伯之國15個(gè)，東夷族氏族部落演進(jìn)為國者100多個(gè)。
西周沿襲以血緣關(guān)系為基礎(chǔ)的分封制，對原商王朝統(tǒng)治的廣大地區(qū)實(shí)行“封邦建國”。今山東地區(qū)的封國主要有：太公呂尚（姜子牙）受封的齊國和周公旦受封、其子伯禽代受封的魯國。山東被稱為“齊魯之邦”或簡稱“魯”，即由此而來。齊、魯兩大國之外，還有與周王朝同姓（姬）的曹、滕、郜等國。同時(shí)，夏商時(shí)期山東境內(nèi)的古國大多數(shù)繼續(xù)存在于西周。到春秋時(shí)期，史籍記載的山東古國有55國之多，主要有齊、魯、萊、莒、滕等國。
戰(zhàn)國時(shí)期，山東地區(qū)主要有齊國和魯國，并有楚、越、魏、趙、宋等國各一部。齊國作為“戰(zhàn)國七雄”之一，占據(jù)了今山東的大部分地區(qū)。
秦統(tǒng)一后，在山東分置齊、瑯琊、東海、東、薛等郡。西漢初有十郡六國，東漢分屬青、兗、徐、豫四州，三國時(shí)大體略同。
西晉初山東分屬青、徐、兗、豫（統(tǒng)魯郡）、冀（統(tǒng)平原、樂陵）五州。永嘉以后，先后為后趙、前燕、前秦、后燕、南燕、東晉、劉宋、北魏、東魏、北齊、北周所據(jù)有。
隋統(tǒng)一后，分屬青、徐、兗、豫四州。唐代，河、濟(jì)以南屬河南道，以北屬河北道。
北宋時(shí)山東分隸京東東路、京西西路及河北路。金大定八年（1168年）置山東東路、山東西路，設(shè)山東東路統(tǒng)軍司，治益都。
元朝分置燕南河北道、山東東、西道肅政廉訪司及山東東西道宣慰司，直隸中書省。
明洪武元年（1368年）置山東行中書省，治青州。洪武九年（1376年），移治濟(jì)南，又改置山東承宣布政使司。
直到清代，始將山東政區(qū)的名稱定為“山東省”。清末，山東省有濟(jì)南、東昌、泰安、兗州、沂州、曹州、登州、萊州、青州、武定10府，濟(jì)寧、臨清、膠州3個(gè)直隸州，共轄8個(gè)散州96個(gè)縣。
中華民國初期，劃分為濟(jì)南、濟(jì)寧、膠東、東臨4道，屬縣107個(gè)。1928年廢道，各縣直屬省。1937年10月，日軍侵占山東，國民黨省政府流亡。
1938年7月，中共蘇魯豫皖邊區(qū)省委發(fā)出關(guān)于恢復(fù)縣、區(qū)、鄉(xiāng)政權(quán)的指示，到年底有12個(gè)縣成立了抗日民主政府。1939年7月，中共山東分局將山東劃分為3個(gè)區(qū)和2個(gè)特區(qū)：膠濟(jì)路南、隴海路北、津浦路東為一區(qū)，津浦路西為二區(qū)，膠東為三區(qū)，湖西、清河為特區(qū)。1940年8月，山東省戰(zhàn)時(shí)工作推行委員會(huì)成立，下轄16個(gè)專員公署，88個(gè)縣。1943年9月，山東省戰(zhàn)時(shí)工作推行委員會(huì)改名為山東省行政委員會(huì)，下設(shè)5個(gè)主任公署及濱海直屬專員公署，共轄18個(gè)專署和92個(gè)縣級政權(quán)。1945年8月，山東省行政委員會(huì)改為山東省政府，下設(shè)5個(gè)行政公署，共轄21個(gè)專署、119個(gè)縣。
1949年3月，山東省政府改稱山東省人民政府，下轄14個(gè)市（包括濟(jì)南、青島、徐州、濰坊4個(gè)省轄市）、140個(gè)縣、2個(gè)辦事處、2個(gè)特區(qū)。1950年，將原來的16個(gè)專區(qū)合并為滕縣、臨沂、泰安、沂水、德州、惠民、淄博、昌濰、膠州、萊陽、文登11個(gè)專區(qū)。
1952年，平原省撤銷，所屬聊城、菏澤、湖西3個(gè)專區(qū)29個(gè)縣劃歸山東。原河北省臨清、館陶、恩城、夏津、武城5個(gè)縣劃歸山東，將山東的東光、吳橋、寧津、慶云、鹽山、南皮6個(gè)縣劃歸河北。徐州市、新海連市及豐、沛、華山、銅北、贛榆、邳、東海等縣劃歸江蘇。
1953年6月，滕縣專區(qū)更名為濟(jì)寧專區(qū)。7月，撤銷湖西專區(qū)和沂水專區(qū)，將其所屬縣市分別劃歸濟(jì)寧、菏澤和臨沂專區(qū)。1954年12月，撤銷淄博工礦區(qū)，設(shè)立淄博市。1958年，萊陽專區(qū)更名為煙臺(tái)專區(qū)。1960年，撤銷嶧縣，設(shè)立棗莊市。1963年，河南省東明縣劃歸山東。1964年，范縣劃歸河南。1965年，館陶劃歸河北，河北省的寧津縣、慶云縣劃歸山東。1967年，專區(qū)更名為地區(qū)，全省共轄德州、惠民、昌濰、煙臺(tái)、臨沂、泰安、濟(jì)寧、菏澤、聊城9個(gè)地區(qū)，濟(jì)南、青島、淄博、棗莊4個(gè)省轄市，5個(gè)縣級市，107個(gè)縣。
1981年5月，昌濰地區(qū)更名為濰坊地區(qū)。1982年11月，設(shè)立省轄東營市。1983年10月，撤銷煙臺(tái)地區(qū)、濰坊地區(qū)、濟(jì)寧地區(qū)，設(shè)立地級煙臺(tái)市、濰坊市、濟(jì)寧市。1985年3月，撤銷泰安地區(qū)，設(shè)立地級泰安市。1987年6月，威海市升為地級市。1989年6月，日照市升為地級市。1992年3月，惠民地區(qū)更名為濱州地區(qū)，1992年10月，萊蕪市升為地級市。1994年12月，撤銷臨沂地區(qū)、德州地區(qū)，設(shè)立地級臨沂市、德州市。1997年8月，撤銷聊城地區(qū)，設(shè)立地級聊城市。2000年6月，撤銷濱州地區(qū)、菏澤地區(qū)，設(shè)立地級濱州市、菏澤市。